用于探测对象和/或个体的存在的电容传感器的制造方法

文档序号:8460780阅读:371来源:国知局
用于探测对象和/或个体的存在的电容传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于探测对象和/或个体的存在的领域。
[0002]本发明的目的之一在于利用一个或多个电容传感器来使地面仪器化,所述一个或多个电容传感器适于探测对象和/或个体的存在与否。
[0003]本发明的对象因此发现有利的应用以探测老年人在房间中跌跤,房间的地面被利用一个或多个电容传感器而仪器化:本发明因此对于专用于老年人一一医护型的或非医护型的建筑物是特别有好处的,如例如养老院。
[0004]显然,在本发明的范围内可以设想其它有利的应用,尤其是在安全领域(例如在博物馆、个体的房间、公共场所等)或甚至是在机动车的领域中。
【背景技术】
[0005]保健和健康条件在大部分国家被改善,这尤其导致寿命的预期的增加。
[0006]因此,在欧洲,人口的平均年龄规则地增长。展望到2060的规划显示65岁以上的人的比例将要达到总人口的50%以上,对比于现在的刚刚20%。
[0007]这种人口的总体老化促使保健员寻求解决方案,以尽可能长地保证老年人的独立性以及为此具有最少辅助。
[0008]在由总体老化所提出的不同问题当中,挑战之一在于设置系统以探测老年人跌跤。
[0009]实际上,每年统计出非常多的要求住院治疗的跌跤,这是因为跌跤没有被及时探测到:一般地,在跌跤后的调取指令过迟时,跌跤人的健康会劣化。
[0010]在现有技术中存在跌跤探测系统。
[0011]在这些系统当中,重新找到:
-应当持久地佩戴的系统,如例如“防跌跤”膏,或甚至 -侵入性的系统,如例如利用图像处理的远距电子监测系统。
[0012]然而存在避免上述弊端的其它用于探测的系统。
[0013]为此,文献WO 2006/130081提出探测人起床的探测方法。在该文献中所提出的方法特别适于老年人和/或残疾人。
[0014]更准确地,压力传感器一一被插入到聚氨酯泡沫塑料中一一被连接到监测系统,该监测系统在压力被施加在传感器上时监测系统启动警报。
[0015]然而,使用压力传感器的这种方法并不适于探测跌跤。实际上,在这样的方法的情况下,并不可能把行走的人与跌跤的人区分开。
[0016]至于文献WO 2009/050285,其提出通过由传感器组成的系统所仪器化的地毯。该系统使用与中间层的形变相关联的电容,以不加区分地探测人或对象的存在。
[0017]然而,在该毯中插入的传感器并不适于用于特定地探测与人或对象的存在相关联的载荷转移。
[0018]尽管是有好处的,上述的不同的解决方案并不允许精细地探测人的跌跤。此外,布设上面所提出的解决方案非常昂贵,实施起来困难且令人厌烦。
[0019]替换地,将电容传感器合并到房间的地面中允许通过测量物理量的变化来以非侵入性的方式探测在表面处的人的存在。
[0020]实际上,在地面处的人可类似地看作为电容率的局部变化或存在新的电极。在此情形下,电容传感器是用于探测人的选择性传感器。实际上,电容传感器如电容器那样起作用,并且其电容在对象或个体接近时变化:这种电容变化允许确定在传感器附近是否存在对象或个体。
[0021]文献FR 2 956 137使用这样的电容传感器并且提出一种被仪器化的地面,用于进行存在探测。在该文献中,地面包括:
-底层,由电绝缘材料组成并被放置在平板上,
-电容传感器,被放置在底层上,和
-覆层,被放置在底层上,该覆层是绝缘的并且使传感器恢复。
[0022]在该文献中,作为要点指出了布置由电绝缘材料组成的底层以允许利用电容传感器进行有效探测。
[0023]根据文献FR 2 956 137利用这样的电绝缘底层来布设被仪器化的地面是复杂的和昂贵的。
[0024]同样,所表明的是任何现有技术中文献均未提出如下的解决方案:有效、易于安装并且在允许探测在地面上存在对象和/或个体与否上是令人满意的。

【发明内容】

[0025]本发明的目的之一在于通过克服在上面提到的弊端来改善先前所述的当前情况,消除上文所述的弊端。
[0026]为此,本发明的对象涉及一种用以探测对象和/或个体的存在的电容传感器。
[0027]本发明的隐含概念在于适配电容传感器的几何形状;更准确地,本发明规定了传感器的组成电极的特定布置,以更好地适配应当探测其存在的对象和/或个体的物理特性以及和尤其是介电特性。
[0028]因此,根据本发明,电容传感器包括至少三个细长电极,其基本上在同一平面上延伸,并且在其长度的整体或部分上彼此分离开确定的分离距离。
[0029]该分离距离基本上是恒定的。
[0030]优选地,该分离距离为若干毫米量级。
[0031]利用这样的配置,不需要使底层电绝缘来正确地探测人或对象的存在。
[0032]根据本发明,各电极被彼此独立地极化;这允许具有独立的测量量,这允许采集从一个电极到另一个电极的不同信息。
[0033]对于每个电极一一独立于其它电极地被极化一一而言具有不同的灵敏度的事实允许以电的方式适配传感器的灵敏度,以用于以准确的方式探测对象和/或人的存在。
[0034]具有围绕中心电极的至少两个周围电极的益处在于限制在中心电极被极化时和围绕中心电极的周围电极接地时所生成的电场的范围。
[0035]在极化电极两侧存在接地电极允许沿着电极在其上延伸的平面的两个轴线来将电场的范围限制为近似于电极间的距离。
[0036]因此,在于当一个或多个电极被极化时测量中心电极上的信号的测量阶段提供关于环境的改变的信息。
[0037]相反地,在于测量其它电极上的信号的测量阶段提供关于位于传感器附近的对象和/或人的信息。
[0038]通过对不同的测量阶段进行组合,从而可以分离不同的信息,并且因此具有对情况的准确评估。
[0039]在本发明的一个有利的实施变型中,电容传感器包括至少三个电极,其中一个中心电极具有确定的曲率半径并且至少两个周围电极被定位在中心电极两侧。
[0040]在该变型中,在彼此相邻的每个电极的轴线之间的轴向距离基本上介于在该曲率半径的3到6倍的量级之间,这在该曲率半径介于0.05毫米到I毫米之间时是优选的。[0041 ] 在中心电极的曲率半径和轴向距离之间的比例是本发明的有利特征之一:该比例允许在对象和/或个体位于传感器附近时获得对象和/或个体存在与否的相当精细的探测。
[0042]如上面提及那样,中心电极的曲率半径优选地基本上介于大约0.05毫米到I毫米的量级之间。
[0043]申请人已观察到,在中心电极具有基本上介于0.05毫米到I毫米的量级之间的曲率半径时以及在传感器的电极被定位成其中的一个相对于另一个时一一遵从在轴向距离和曲率半径之间的介于3到6之间的比例,在传感器的功能和性能上不存在显著的影响。
[0044]这些比例和这些距离提供令人满意的性能,允许至少部分地解决上面所述及的不同问题。
[0045]根据本发明,中心电极具有椭圆形形状的横截面(扁
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